Question

某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验如下，请分析回答：

（1）他们将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中（室温20℃），在光照条件下可观
察到枝条放出气泡。他们以太阳灯（冷光源）作为光源，移动太阳灯（冷光源）使之与大试
管的距离不同，结果如图2中曲线l所示（伊乐藻的光合速率用单位时间O₂释放量表示）。
该小组的实验研究的是         对光合速率的影响。（备注：冷光源能排除温度对实验结
果的干扰。）
（2）试管中收集的O₂量代表          （填“总”或“净”）光合作用强度。该小组在室
温10℃和30％时分别进行了实验，结果如曲线2和曲线3，则BC段的限制因素主要是     。
C点时细胞中能产生[H]的细胞器是                        。
（3）在B点时，曲线1中光合作用的实际速率             （大于、等于或小于）曲线
2中光合作用的实际速率。
（4）假如用伊乐藻做实验材料来证明光合作用产生的O₂来自于水而不是CO₂，请你写出该实验的设计思路及结果                                      。（2分）
（5）现在低碳经济与绿色生活方式引人关注。现代工业出现之前大气圈碳库长期处于稳态，主要是植物通过光合作用从大气吸收碳的速率与                           将碳释放到大气的速率大体相等。

Answer 1

（1）光照强度 （2）净 光照强度 叶绿体和线粒体 （3）大于（4）分别将C¹⁸O₂和H₂¹⁸O提供给两组伊乐藻，分别检测两组伊乐藻光合作用释放的氧气，发现¹⁸O只出现在用H₂¹⁸O组的伊乐藻中（5）动植物的呼吸作用和微生物的分解作用（或各种生物的呼吸作用）

解析试题分析：太阳灯（冷光源）与大试管的距离决定光照强度，所以该实验研究的是光照强度对光合速率的影响。试管中收集的O₂量是光合作用释放氧气量与呼吸作用消耗氧气量的差值，代表净光合作用。BC段，太阳灯与大试管的距离较远，光照强度较弱，所以该段光照强度是限制光合速率的因素。光合作用的光反应和呼吸作用过程中都能产生[H]，所以C点时，细胞产生[H]的细胞器是叶绿体和线粒体。由1和2的曲线图可知，B点时曲线1中光合作用的实际速率大于曲线2中光合作用的实际速率。要验证光合作用释放的氧气中的氧来自水，可以采用放射性同位素标记法，具体过程为：分别将C¹⁸O₂和H₂¹⁸O提供给两组伊乐藻，分别检测两组伊乐藻光合作用释放的氧气，发现¹⁸O只出现在用H₂¹⁸O组的伊乐藻中。现代工业出现之前大气圈碳库长期处于稳态，主要是植物通过光合作用从大气吸收碳的速率与各种生物的呼吸作用将碳释放到大气的速率大体相等。
考点：本题考查光合作用的探究实验。
点评：本题以实验装置图和曲线图为载体，考查光合作用的探究实验，意在考查考生的实验分析能力、曲线分析能力和实验探究能力，属于中等难度题。